DE3713787C2 - - Google Patents
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- DE3713787C2 DE3713787C2 DE3713787A DE3713787A DE3713787C2 DE 3713787 C2 DE3713787 C2 DE 3713787C2 DE 3713787 A DE3713787 A DE 3713787A DE 3713787 A DE3713787 A DE 3713787A DE 3713787 C2 DE3713787 C2 DE 3713787C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für eine nicht gelenkte
Hinterachse eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei einer bekannten gattungsgemäßen Radaufhängung (JP-OS
60-1 48 708) ist es möglich, die Elastizitätseigenschaften
der radträgerseitigen Gelenklager so zu wählen, daß das
zugeordnete Hinterrad, wenn die an diesem angreifenden
Seitenkräfte einen vorbestimmten Wert übersteigen, je nach
Wahl von der Vorspurrichtung in die Nachspurrichtung oder
umgekehrt übergeht.
Außerdem ist eine Radaufhängung für die Hinterachse eines
Kraftfahrzeuges, die u. a. die Gattungsmerkmale gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, bekannt (JP-OS 58-2 14 470 = US-PS
45 19 627), bei welcher jedes Hinterrad aktiv
durch eine hydraulische Steuereinrichtung gelenkt wird. Zu
diesem Zweck ist einer der Querlenker durch ein Zwischenglied
unterteilt, welches einen auf den entgegengesetzten
Seiten beaufschlagbaren Hydraulikkolben in einem Hydraulikzylinder
umfaßt. Außerdem umfaßt das Zwischenglied zwei elastische
Druckglieder, die einander entgegenwirken und eine
voreingestellte Ausgangslage des Zwischengliedes festlegen,
solange dieses ohne weitere Krafteinflüsse ist. Die Ausggangslage
des Zwischengliedes kann durch Hydraulikdruck sowohl
für eine Streckung als auch für eine Kürzung des unterteilten
Querlenkers verstellt werden, wobei der Hydraulikdruck
die Kräfte übersteuert, die am zugeordneten Hinterrad
aufgrund von dessen Wechselwirkung mit der Straßenoberfläche
angreifen.
Die konstruktive Gestaltung der bekannten gattungsgemäßen
Radaufhängung für eine nicht gelenkte Hinterachse erfordert
einen hohen konstruktiven Aufwand und die Auswahl qualitativ
hochwertiger Materialien für die radträgerseitigen Gelenklager,
da diesen nun auch Führungseigenschaften neben ihrer
ursprünglichen Aufgabe der Schwingungs- und Geräuschdämpfung
zugeordnet sind. Außerdem legen die so gestalteten radträgerseitigen
Gelenklager einen knickfreien Verlauf der Kennlinien
fest, so daß dem Konstrukteur nur ein enger Gestaltungsrahmen
für die Wahl der Größe der Seitenkraft, bei welcher der
Übergang zwischen den Spurrichtungen erfolgen soll, und den
Verlauf dieses Übergangs bleibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radaufhängung für eine
nicht gelenkte Hinterachse der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Gattung derart auszubilden, daß es in Verbindung
mit einem einfacheren, weniger aufwendigen Aufbau der
Gelenklager möglich ist, das Spurverhalten in einem weiteren
Rahmen in Abhängigkeit von vorgewählten Betriebsbedingungen
festzulegen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus
den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 in Verbindung
mit dessen Gattungsmerkmalen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen 2 bis 11.
In Abhängigkeit von der Größe der Seitenkräfte, bei der ein
Übergang zwischen den Spurrichtungen erfolgen soll, und in
Abhängigkeit von der Art und Breite des Übergangs ist es
möglich, das Zwischenglied in dem hinteren oder vorderen
Querlenker oder beiden Querlenkern anzuordnen, um ein Wechsel
der Hinterräder mit zunehmenden Seitenkräften von der
Vorspurrichtung in die Nachspurrichtung oder umgekehrt
herbeizuführen.
Wenn zwei Endanschläge für den Weg des Druckgliedes vorgesehen
sind, ist es außerdem möglich, für das zugeordnete
Hinterrad zwei Übergänge zwischen den Spurrichtungen festzulegen,
von denen eine Spurrichtung bei Einwirkung von Seitenkräften
eingehalten wird, die kleiner als ein erster vorbestimmter
Wert und größer als ein zweiter größerer Wert
sind, während bei Seitenkräften zwischen diesen Werten die
andere Spurrichtung eingehalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine fragmentarische Draufsicht einer Fahrzeug-
Hinterradaufhängung, die Merkmale der Erfindung
enthält;
Fig. 2 ein Diagramm, welches verschiedene Arten von
Vorspur-Nachspur-Richtungsänderungen des Hinterrades veranschaulicht;
Fig. 3 eine Draufsicht des Hinterrades mit Radaufhängung
nach Fig. 1, welche die Bewegungen des
Rades unter verschiedenen Seitenkräften veranschaulicht;
Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der
Seitenkraft und dem Nachgeben der
Gelenklager und des Zwischengliedes des vorderen und hinteren Querlenkers zeigt;
Fig. 5 einen Axialschnitt eines Zwischengliedes,
welches in einem Querlenker eingesetzt ist;
Fig. 6 einen Querschnitt eines
Gelenklagers;
Fig. 7 einen Axialschnitt des in Fig. 6 gezeigten Gelenklagers
entlang der Linie VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine fragmentarische Draufsicht ähnlich der in Fig.
1, die einer Hinterrad-Aufhängung gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine Schnittansicht eines Zwischengliedes,
das in einem Querlenker der Aufhängung nach Fig. 8 eingesetzt
ist;
Fig. 10 ein Diagramm ähnlich Fig. 4, welches die Beziehung zwischen
der Seitenkraft und dem Nachgeben der Gelenklager und des
Zwischengliedes des vorderen und hinteren Querlenkers bei
der Ausführungsform nach Fig. 8 zeigt;
Fig. 11 ein Diagramm ähnlich Fig. 2, welches verschiedene Arten von Vorspur-Nachspur-Richtungsänderungen
des Hinterrades bei der
Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9 zeigt;
Fig. 12 eine Draufsicht des Hinterrades ähnlich Fig. 3, welches die Beziehung
zwischen den Vorspur-Nachspur-Richtungsänderungen
und den Seitenkräften bei der Ausführungsform
gemäß den Fig. 8 und 9 zeigt;
Fig. 13 ein Diagramm ähnlich Fig. 10, welches die Beziehung zwischen der Seitenkraft und
dem Nachgeben der Gelenklager und des Zwischengliedes des
vorderen und hinteren Querlenkers
bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
Fig. 14 ein Diagramm ähnlich Fig. 11, welches mehrere Arten von Vorspur-Nachspur-Richtungsänderungen
einer Ausführungsform mit dem in Fig. 13 gezeigten Verhalten veranschaulicht;
Fig. 15 eine Draufsicht eines Hinterrades mit den Eigenschaften der Ausführungsform
nach den Fig. 13 und 15, welche die Beziehung
zwischen den Spurrichtungsänderungen und den Seitenkräften
zeigt; und
Fig. 16 einen Axialschnitt, welcher eine weitere Ausführungsform
eines Zwischengliedes gemäß der Erfindung
zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Radaufhängung für eine nicht gelenkte
Hinterachse eines Kraftfahrzeuges mit vorne liegendem Motor
und Vorderradantrieb. Die Radaufhängung für das linke und
die für das rechte Hinterrad sind symmetrisch zueinander
ausgebildet. Die einander entsprechende Teile sind mit
denselben Bezugsziffern bezeichnet, wobei den Bezugsziffern
der Buchstabe L für die linke Radaufhängung und der
Buchstabe R für die rechte Radaufhängung folgt. Im folgenden
wird immer bezug auf die rechte Radaufhängung genommen,
während die Beschreibung der linken Radaufhängung
weggelassen ist, soweit sie für das Verständnis der
Erfindung nicht erforderlich ist.
Nach Fig. 1 umfaßt das Kraftfahrzeug eine Karosserie B mit
einem Hilfsrahmen 1, mit dem ein Hinterrad 3R über eine
Radaufhängung 2R verbunden ist, die einen vorderen
Querlenker 4R und einen hinteren Querlenker 5R umfaßt. Das
Rad 3R wird von einem Radträger 6R getragen. Der vordere
Querlenker 4R ist am inneren Ende über ein Gelenklager 8R am
Hilfsrahmen 1 angelenkt. Das äußere Ende des vorderen
Querlenkers 4R ist an dem Radträger 6R mit einem Gelenklager
12R angelenkt. In gleicher Weise ist der hintere Querlenker
5R an seinem inneren Ende über ein Gelenklager 10R am
Hilfsrahmen 1 und an seinem äußeren Ende über ein
Gelenklager 14R am Radträger 6R angelenkt. Der vordere und
hintere Querlenker 4R bzw. 5R verlaufen im wesentlichen
parallel zueinander.
In Fig. 1 sind außerdem noch Bolzen 7R, 9R, 11R bzw. 13R für
die Gelenklager 8R, 10R, 12R bzw. 14R gezeigt, die sich alle
im wesentlichen in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie
B erstrecken, so daß das Hinterrad 3R in bezug auf die
Fahrzeugkarosserie 8 vertikal verschwenkbar ist. Außerdem
ist noch eine Radachse 15R dargestellt, über die das
Hinterrad 3R mit dem Radträger 6R verbunden ist.
Außerdem ist ein Längslenker 17R vorgesehen, der an seinem
rückwärtigen Ende über ein Radlager 18R am Radträger 6R und
an seinem vorderen Ende über ein Radlager 19R an der
Fahrzeugkarosserie B angelenkt ist. Ein in der Fig. 1 nur
angedeutetes Federbein 27 dient als oberes Radführungsglied.
Außerdem sind in Fig. 1 noch ein Bolzen 16R bzw. 20R für das
Radlager 18R bzw. 19R dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 umfaßt der hintere
Querlenker 5R einen inneren Lenker 5R-1 und einen äußeren
Lenker 5R-2, die durch ein Zwischenglied 5R-3 miteinander
verbunden sind.
Nach Fig. 5 umfaßt
das Zwischenglied 5R-3 ein äußeres zylindrisches
Gehäuse 41, welches mit dem äußeren Ende des inneren
Lenkers 5R-1 einstückig vorgesehen ist, und einen Kolben 42, der
mit dem inneren Ende des äußeren Lenkers 5R-2
einstückig vorgesehen ist. Der Kolben 42 ist dem Gehäuse 41
axial gleitbeweglich angeordnet. Das Gehäuse 41 weist ein
offenes äußeres Ende auf, welches durch eine Stirnkappe 43
verschlossen ist, die im
Gewindeeingriff mit dem Gehäuse 41 steht. Zwischen
der Stirnkappe 43 und dem Kolben 42 ist ein zylindrisches
Gummiglied 44 angeordnet. Eine vorgespannte
Schraubenfeder 45 ist vorgesehen, die den Kolben
42 in bezug auf die Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie
quer nach außen vorspannt. Ersichtlich kann die Vorspannung der
Schraubenfeder 45 durch Verschieben der Position der
Kappe 43 geändert werden. Wenn die Seitenkraft, die auf den
Querlenker 5R einwirkt, die Größe der Vorspannung übersteigt,
dann
gibt der Querlenker 5R in seiner axialen Richtung nach, so daß
sich die Länge des Lenkers 5R in Abhängigkeit von der Größe
der Seitenkraft ändert. Das zylindrische Gehäuse ist mit
einer Ringschulter 41A an einem axialen Zwischenteil
ausgebildet. Der Kolben 42 bildet einen Spalt l mit der
Schulter 41A, wenn keine Seitenkraft an dem Querlenker
5R angreift.
Die Bewegung des Kolbens 42 wird durch die Schulter 41A begrenzt.
Das Zwischenglied 5R-3 ist von einer Abdeckung 46 überdeckt,
die ein elastisches Kunststoffteil
sein kann.
Nach den Fig. 6 und 7 umfassen die Gelenklager 8R, 10R, 12R und
14R eine innere Hülse 21, mit welchen die Bolzen
7R, 9R, 11R bzw. 13R in Eingriff stehen, eine äußere Hülse
22, mit welcher die Enden der Querlenker 4R bzw. 5R verbunden sind, und
ein Gummiglied 23 mit vorbestimmten
Elastizitätseigenschaften welches dazwischen angeordnet
ist.
Das Gummimaterial im Gelenklager
8R am inneren Ende des vorderen Querlenkers 4R ist weicher als
das im Gelenklager 10R am inneren Ende des hinteren Querlenkers
5R.
Fig. 4 zeigt in Diagrammform die Beziehung zwischen der an
dem Hinterrad 3R angreifenden Seitenkraft und dem Nachgeben
der Gelenklager 8R und 12R für den vorderen Querlenker 4R
einerseits und der Gelenklager 10R und 14R und des Zwischengliedes
5R-3 des hinteren Querlenkers 5R. Das Ausmaß
des Nachgebens des hinteren Querlenkers ist relativ
klein, wenn die auf das Rad 3R einwirkende Seitenkraft geringer
als ein Wert S-1 ist. Wenn die Seitenkraft sich in
dem Bereich zwischen S-1 und S-2 befindet,
ist das Ausmaß des Nachgebens im Vergleich
zu dem Bereich der Seitenkraft von weniger als S-1
größer. Wenn die Seitenkraft weiter über den Wert S-2
hinaus ansteigt, ist das Ausmaß des
Nachgebens gleich dem im Bereich der Seitenkräfte von weniger als S-1. Andererseits ist
das Ausmaß des Nachgebens
im vorderen Querlenker im wesentlichen linear abhängig von der Größe der Seitenkraft. Die Kurven des
Nachgebens des vorderen und hinteren Querlenkers schneiden sich in zwei Punkten r 1
und r 2, wobei das Ausmaß des
Nachgebens des vorderen Querlenkers 4R größer
als das des hinteren Querlenkers 5R ist,
wenn die Seitenkraft kleiner als der Wert r 1 und größer als
der Wert r 2 ist, während zwischen r 1 und r 2
das Außmaß des Nachgebens des hinteren Querlenkers 5R
größer als das des vorderen Querlenkers 4R ist. Der
Wert S1 der Seitenkraft entspricht der Vorspannung
der Schraubenfeder 45. Die
Elastizitätseigenschaften der
Gummimaterialien in den Radlagern 12R und 14R bestimmen die
Gradienten der Kurve für den hinteren Querlenker im Bereich von Seitenkräften von
weniger als S-1 und von mehr als S-2.
In Fig. 2 ist eine Änderung der Spurrichtung des
Rades 3R aufgrund einer Kurve X gezeigt,
wobei die Seitenkräfte S-1, S-2, r 1 und r 2 denjenigen in Fig. 4 entsprechen.
Nach Fig. 3 wirkt die Seitenkraft F
am rechten Hinterrad 3R in
Querrichtung nach innen, wenn das Fahrzeug einer nach
links gekrümmten Bahn folgt. Die
Seitenkraft wird also so erzeugt, daß sie auf das in Querrichtung
äußere Hinterrad in Querrichtung
nach innen wirkt. Die durchgezogene
Linie F = 0 zeigt die Position des Rades, in welcher es
keiner Seitenkraft ausgesetzt ist. In diesem Fall verläuft
die Mittelebene des Rades
entlang einer Linie O₁. Wenn auf das Rad eine geringe Seitenkraft
einwirkt, wird es
in die Position verschoben, die durch die strichpunkierte
Linie F = klein gezeigt ist. Somit erfolgt eine Verkantung
des Rades nach innen, d. h. eine Bewegung in Vorspurrichtung.
Die Mittelebene des Rades verläuft nun entlang
einer Linie O₂. Wenn auf das Rad eine Seitenkraft
mittlerer Größe einwirkt, dann wird
es in eine Position verschoben, die durch eine strichpunktierte
Linie F = mittel gezeigt ist, wobei es eine Verkantungsbewegung
nach außen, d. h. in Nachspurrichtung ausführt.
Die Mittelebene des Rades verläuft dann entlang
einer Linie O₃. Wenn die Seitenkraft groß
ist, wird das Rad in eine Position verschoben, die durch
eine gestrichelte Linie F = groß gezeigt ist, wobei es eine Verkantungsbewegung
nach innen, d. h. in Vorspurrichtung ausführt.
Die Mittelebene des Rades verläuft dann
entlang einer Linie O₄ in Fig. 3.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß das Hinterrad 3R keine
Spurveränderung erfährt, wenn keine Seitenkraft einwirkt.
Wenn eine geringe Seitenkraft einwirkt,
dann gibt der vordere
Querlenker 4R um ein größeres Ausmaß nach als
der hintere Querlenker 5R. Hierdruch erfährt das Rad eine Verkantungsbewegung
nach innen, d. h. in Vorspurrichtung
um
dadurch die Laufstabilität auf einer geraden Straße zu fördern.
Wenn eine Seitenkraft mit einem mittleren Wert einwirkt,
gibt der vordere Querlenker 4R um ein
kleineres Ausmaß
nach als der hintere Querlenker 5R. Infolgedessen
erfährt das Rad eine Verkantungsbewegung nach außen, d. h. in
Nachspurrichtung, so daß
ein Kurvenverlauf mit einem kleineren Radius
möglich ist. Wenn eine Seitenkraft mit einem
großen Wert einwirkt, ist das Nachgeben des
vorderen Querlenkers 4R wiederum größer als das des
hinteren Querlenkers 5R. Infolgedessen erfährt das Rad eine
Verkantungsbewegung nach innen, d. h. in Vorspurrichtung,
wodurch die Laufstabilität bei einer
Kurvenfahrt mit hoher Geschwindigkeit oder bei einem Spurwechselvorgang
gefördert wird.
Anhand der Fig. 8-12 wird eine weitere Ausführungsform
beschrieben, bei der
dieselben Teile wie bei der früheren Ausführungsform
mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und Erläuterungen
hierzu weggelassen sind. Nach Fig. 8 ist der vordere
Querlenker 4R in einen inneren Lenker 4R-1 und einen
äußeren Lenkers 4R-2 unterteilt, die
durch ein Zwischenglied
4R-3 verbunden sind. Nach Fig. 9 weist das Zwischenglied 4R-3
den gleichen Aufbau wie das
Zwischenglied 5R-3 in Fig. 5
auf. Jedoch weist das Zwischenglied 4R-3
keinen Schulterteil
ähnlich der Schulter 41A an der Innenwand des
zylindrischen Gliedes 41 auf. Infolgedessen unterscheidet sich
das Zwischenglied 4R in seinem
Nachgebeverhalten von dem Zwischenglied 5R-3
der vorhergehenden Ausführungsform.
In Fig. 10 sind Kurven
für das Nachgebeverhalten des vorderen und hinteren
Querlenkers 4R bzw. 5R in Abhängigkeit von der Seitenkraft dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
sind die Gelenklager 12R und 14R mit
Gummigliedern 23 mit im wesentlichen denselben
Elastizitätseigenschaften vorgesehen, um im
wesentlichen dasselbe Nachgebeverhalten
zu erreichen, während das Gummimaterial im Gelenklager
8R am inneren Ende des vorderen Querlenkers 4R härter
als das im Gelenklager 10R am inneren Ende des hinteren Querlenkers
5R ist. Das Nachgebeverhalten
des vorderen und das des hinteren Querlenkers 4R und 5R sind
festgelegt worden, wie es nachfolgend beschrieben ist. Das
Nachgeben
des vorderen Querlenkers 4R ist relativ klein, wenn
die auf das Rad 3R einwirkende Seitenkraft kleiner als ein Wert
S ist. Wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert S ansteigt,
wird das Nachgeben des Querlenkers vergrößert.
Andererseits gibt
der hintere Querlenker 5R im wesentlichen in linearer
Abhängigkeit von der Seitenkraft nach.
Die Kurven schneiden sich in einem
Punkt, d. h. das Ausmaß des Nachgebens des hinteren
Querlenkers 5R ist größer als das des vorderen Querlenkers
4R, wenn die Seitenkraft kleiner als
der Wert der Seitenkraft am Schnittpunkt ist. Wenn jedoch die Seitenkraft
über den Wert am Schnittpunkt ansteigt, wird das Ausmaß
des Nachgebens des vorderen Querlenkers 4R größer
als das des hinteren Querlenkers 5R. Der Wert S
der Seitenkraft entspricht der Vorspannung
der Schraubenfeder 45. Die
Elastizitätseigenschaften des Gummimaterials im Gelenklager 10R bestimmen den
Gradienten der Kurve für den vorderen Querlenker bei Seitenkräften von
weniger als S.
In Fig. 11 sind typische
Kurvenverläufe a, b, c, d, e für die Änderung
der Spurrichtung des Rades 3R gezeigt.
Nach Fig. 12 die sich auf den Kurvenverlauf c in Fig. 11 bezieht,
wirkt die Seitenkraft F am
rechten Hinterrad 3R in Querrichtung
nach innen, wenn das Fahrzeug eine nach links
gekrümmte Bahn durchfährt. Die
Seitenkraft wirkt somit an dem
außengelegenen Hinterrad
nach innen ein. Die durchgezogene
Linie F = 0 zeigt die Position des Rades, wenn es keiner
Seitenkraft ausgesetzt ist. In diesem Fall
verläuft die Mittelebene des Rades entlang
einer Linie O₁. Wenn das Rad einer geringen Seitenkraft
ausgesetzt ist, wird es in die
durch eine strichpunktierte Linie F = klein gezeigte Position
nach außen,
d. h. in Nachspurrichtung verschwenkt. Die Mittelebene
des Rades verläuft nun entlang einer
Linie O₂. Wenn die Seitenkraft groß ist, wird
das Rad in die Stellung verschoben, die durch eine gestrichelte
Linie F = groß gezeigt ist, wobei es eine Bewegung
in Vorlaufrichtung
ausführt. Die Mittelebene des Rades verläuft
nun entlang einer Linie O₃ in Fig. 12.
Nach Fig. 12 erfährt das Hinterrad 3R keine Spuränderung, wenn es
keiner Seitenkraft ausgesetzt ist. Wenn
eine geringe Seitenkraft einwirkt,
gibt der vordere Querlenker 4R um ein geringeres
Ausmaß als der hintere Querlenker
5R nach. Dies führt zu einer Bewegung des Rades in Nachspurrichtung,
um
dadurch die Laufstabilität auf einer geraden Straße
und die Lenkbarkeit bei geringer Seitenkraft
zu verbessern. Wenn eine Seitenkraft mit einem großen Wert angreift,
gibt der
vordere Querlenker 4R mehr nach als der hintere Querlenker
5R. Somit erfolgt eine Bewegung des Rades in Vorspurrichtung, um
dadurch die
Laufstabilität bei eines Kurvenfahrt mit hoher Geschwindigkeit
zu verbessern.
Eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Fig. 13 bis 15 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist der hintere Querlenker 5R in
den inneren Lenker 5R-1 und den äußeren Lenker
5R-2 unterteilt, wie es in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben
worden ist. Jedoch hat das Zwischenglied 5R-3
denselben Aufbau wie das Zwischenglied
4R-3 in Fig. 9. Die Gelenklager 12R und 14R sind mit
Gummigliedern 23 mit im wesentlichen denselben
Elastizitätseigenschaften vorgesehen, um
im wesentlichen
Nachgebeverhalten zu erzeugen, während das Gummimaterial
im Gelenklager 8R am inneren Ende des vorderen Querlenkers
4R weicher als das im Gelenklager 10R am inneren Ende
des hinteren Querlenkers 5R ist. Das Nachgebeverhalten
des
vorderen und das des hinteren Querlenkers 4R und 5R sind
festgelegt worden, wie es nachfolgend beschrieben wird. Das Nachgeben
des hinteren Querlenkers 5R ist relativ klein, wenn die
auf das Rad 3R einwirkende Seitenkraft kleiner als ein
Wert S ist. Wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert S ansteigt,
wird das Nachgeben
des Querlenkers
5R vergrößert.
Das Nachgebeverhalten des vorderen
Querlenkers 4R ist im wesentlichen linear abhängig von der Seitenkraft. Die
Kurven schneiden sich an einem Punkt, wobei
das Ausmaß des Nachgebens des vorderen Querlenkers
4R größer als das des hinteren Querlenkers 5R ist,
wenn die Seitenkraft kleiner als der Wert am Schnittpunkt
ist. Wenn jedoch die Seitenkraft über den Wert am Schnittpunkt
ansteigt, ist das Ausmaß des Nachgebens
des hinteren Querlenkers 5R größer
als das des vorderen Querlenkers 4R. Der Wert S der
Seitenkraft entspricht der Vorspannung der
Schraubenfeder 45. Die Steifigkeit des Gummimaterials
des Gelenklagers 10R bestimmt den Gradienten der Kurve für den hinteren Querlenker im
Bereich der Seitenkraft mit einem Wert von weniger als
S.
In Fig. 14 sind typische
Kurvenverläufe a, b, c, d, e für die Änderung der
Spurrichtung des Rades 3R
gezeigt.
Nach Fig. 15, die sich auf die Kurve c in Fig. 14 bezieht,
wirkt die Seitenkraft F am rechten Hinterrad 3R
nach innen,
wenn das Fahrzeug eine nach links gerichtete Kurve durchfährt.
Die Seitenkraft wirkt somit
an dem außengelegenen
Hinterrad nach innen ein.
Die durchgezogene Linie F = 0 zeigt die Stellung
des Rades, in welcher es keiner Seitenkraft
ausgesetzt ist. In diesem Fall verläuft die Mittelebene des
Rades entlang einer Linie O₁.
Wenn auf das Rad eine geringe Seitenkraft
einwirkt, wird es in die durch eine strichpunktierte
Linie F = klein gezeigte Position
nach
innen, d. h. in Vorspurrichtung verschwenkt. Die Mittelebene des
Rades verläuft jetzt entlang einer Linie O₂.
Wenn eine Seitenkraft mit großem Wert einwirkt, wird das Rad in
die durch eine gestrichelte Linie F = groß gezeigte Position
verschoben, um eine Bewegung in Vorspurrichtung zu begrenzen.
Die Mittelebene des Rades verläuft dann entlang einer
Linie O₃ in Fig. 15.
Nach Fig. 15 gibt,
wenn das
Rad einer geringen Seitenkraft ausgesetzt ist,
der vordere Querlenker 4R um ein größeres
Ausmaß als der hintere Querlenker
5R nach. Hierdurch wird das Rad
nach innen, d. h. in Vorspurrichtung verschwenkt, wie es
oben beschrieben worden ist, um dadurch die Laufstabilität
auf einer geraden Straße zu verbessern. Bei einer
Seitenkraft mit einem großen Wert gibt
der hintere Querlenker 5R mehr nach als
der vorderen Querlenker 4R. Somit wird eine Bewegung des Rades
nach innen, d. h. in Vorspurrichtung oder
eine Untersteuerungsneigung des Rades begrenzt, um die Kurvengängigkeit
zu verbessern. Mit anderen Worten wird bei
einem Kurvenfahren ein kleiner Kurvenradius erhalten.
In Fig. 16 ist eine andere Ausführungsform eines Zwischengliedes
5R-3′ gezeigt. Das Zwischenglied 5R-3′ umfaßt
ein äußeres Zylindergehäuse 47, welches mit dem äußeren Ende
des inneren Lenkers 5R-1 einstückig vorgesehen ist, und
einen Kolben 48, der mit dem inneren Ende des äußeren Lenkers
5R-2 einstückig vorgesehen ist. Der Kolben 48 ist in
dem Gehäuse 47 axial verschieblich angeordnet. Das Gehäuse
47 umfaßt ein offenes äußeres Ende, welches durch eine Stirnkappe
49 verschlossen ist. Zwischen der Stirnkappe 49 und
dem Kolben 48 ist eine zylindrische Kunstharzbuchse 50 angeordnet.
Eine andere Kunstharzbuchse 51 ist zwischen dem
Kolben 48 und dem Gehäuse 47 angeordnet. Die innere Seite
des Zwischengliedes 5R-3′ ist mit einer flexiblen Kunstharzabdeckung
52 abgedeckt. Ein vorgespanntes elastisches
Gummimaterial 53 ist vorgesehen, um
den Kolben 48 nach außen
vorzuspannen.
Die Vorspannung des Gummimaterials 53 kann in Abhängigkeit
von der Position der Kappe 49 geändert werden. Wenn
die Seitenkraft, die auf den Querlenker 5R einwirkt, die Größe
der Vorspannung übersteigt, dann gibt der Querlenker 5R in
seiner axialen Richtung nach,
so daß sich die Länge des Querlenkers 5R in
Abhängigkeit von der Größe der Seitenkraft ändert. Ein
Spalt l ist zwischen dem Kolben 48 und der Kunstharzbuchse
50 ausgebildet, wenn an den Querlenker 5R keine
Seitenkraft angreift. Wenn der Kolben 48 sich bis
zum Anschlag an die Kunstharzbuchse 50 bewegt hat, wird eine
weitere Bewegung des Kolbens 48 begrenzt.
Das Zwischenglied 5R-3′ in Fig. 16 kann in einer Radaufhängung gemäß der Erfindung ebenso wie das in
Verbindung mit Fig. 5 beschriebene Zwischenglied 5R-3
eingesetzt werden.
Die Erfindung ist bei einem Fahrzeug mit Frontmotor, nicht nur mit Frontantrieb,
sondern auch mit Heckantrieb geeignet.
Claims (11)
1. Radaufhängung für eine nichtgelenkte Hinterachse eines
Kraftfahrzeuges, deren untere Radführungsglieder jeweils
aus zwei in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten
Querlenkern (4; 5), von denen jeder an seinem
inneren Ende an einem Karosserierahmen (1) und an seinem
äußeren Ende an einem Radträger (6) vertikal verschwenkbar
angelenkt ist, und einem Längslenker (17) bestehen,
die mit einem oberen Radführungsglied zusammenwirken,
wobei elastische Mittel vorgesehen sind, die das
Eigenlenkverhalten
des zugeordneten Hinterrades (3) in Abhängigkeit
von der Größe der an diesem angreifenden Seitenkräfte
beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Querlenker (4; 5) durch ein längenveränderliches
Zwischenglied (4-3; 5-3) unterteilt ist, und
daß das Zwischenglied (4-3; 5-3) wenigstens ein elastisches
Druckglied (45; 53) enthält, welches das Zwischenglied
(4-3; 5-3) mit einer vorgewählten Vorspannkraft in
die den Querlenker (4; 5) streckende Endlage vorspannt.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspannkraft des Druckgliedes
(45) einstellbar ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Querlenker (4R;
5R) streckende Endlage der Zwischengliedes (4R3; 5R3)
einstellbar ist.
4. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichent, daß das Zwischenglied
(4R3; 5R3) eine Kolben-Zylinderanordnung ist, die
einen Anschlag (43) aufweist, der die das Zwischenglied
streckende Endlage festlegt.
5. Radaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Zylinderanordnung
einen zweiten Anschlag (41a; 50) aufweist, der die
entgegengesetzte Endlage des Zwischengliedes festlegt.
6. Radaufhängung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckglied (45; 53)
zwischen die Stirnfläche des Kolbens (42; 48) und den
Boden des Zylinders (41; 47, 49) eingesetzt ist.
7. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der die erste Endlage
festlegende Anschlag (43) ein verstellbarer Schraubverschluß
des Zylinders (41) auf der Kolbenrückseite ist.
8. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag
(41R; 50) ein den Hub des Kolbens (42; 48) begrenzender
Ringanschlag ist.
9. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Druckglied (45)
eine Schraubenfeder ist.
10. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Druckglied (53)
ein Gummikörper ist.
11. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der zum
Druckglied (45; 53) entgegengesetzten Seite des Kolbens
(42; 48) ein weiterer elastischer Körper (44; 51)
angeordnet ist.
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